百万机组PT一次保险熔断、励磁未识别引起发电机无功突升案例分析

张南工业知识 2024-10-10 15:26:47
百万机组PT一次保险熔断、励磁未识别引起发电机无功突升案例分析

火电圈

一、基本配置

某电厂#6发变组保护为南瑞继保RCS-985,双重化配置。A、C屏为发电机的第一、二套保护,B、D屏为变压器第一、二套保护,E屏为非电量保护。

#6发电机出口配置有三组电压互感器TV1、TV2、TV3,其中TV1用于发电机第一套保护(A屏)、励磁调节器A通道、发变组电能、发电机测量、故障录波、PMU、RTU及AVC装置。TV2用于发电机第二套保护(C屏)、励磁调节器B通道、发电机测量。TV3专用于匝间保护。

#6发电机额定容量1112MVA,额定有功1000MW,额定无功486Mvar,功率因素0.9。

励磁调节器强为ABB生产,顶值为励磁电流2倍10秒,励磁电压倍数2.25倍。当机端电压下降低于给定值,调节器增磁,励磁电流大于1.1倍时判定为强励动作。通常电压下降时若机组负荷较高时,调节过程中励磁电流容易超过1.1倍,会满足强励判据。

二、事件经过

201X年X月X日9时30分41秒, #6机DCS来“#6机一次调频CT/PT回路故障”、“#6发电机过励磁”、“#6发电机一次调频告警”、“#6机智能变送器PT断线”光字牌。

#6发电机无功由265MVAR最高突升至539.2MVAR,发电机机端电压升至28.6KV,立即汇报网调申请退出#6机AGC、AVC,将#6机无功降至190MVAR,有功维持718MW,发电机机端电压调至27.2KV。

就地检查#6发电机一次系统设备、励磁系统及碳刷未见异常,发变组保护仅A屏来“TV1断线告警”。就地测量TV1两个星形二次绕组电压一致,A相58.1V、B相58.23V、C相50.19V,零序电压8.59V。

10:36, #6发电机励磁系统调节器由通道A运行切换至通道B运行。向网调申请并获批:退出#6机发变组保护A屏以下保护压板:失磁、失步、逆功率、程跳逆功率、定子接地、过电压、发电机相间后备、过励磁。

X月日夜班,低负荷时申请停机处理,X月7日2:59开工,5:30处理完毕,机组于6:05分并网,恢复运行。

三、检查情况

一)继电保护装置检查情况

1、#6机发变组保护A屏动作记录:TV1断线告警。

2、检查#6机发变组保护B/C/D/E屏,无告警。

3、测量PT端子箱处TV1二次侧电压:

至励磁调节器电压为58.10/58.23/50.19V,3U0为8.59V,

至发变组保护电压为58.10/58.23/50.19V,3U0为8.59V,

4、检查#6机智能变送器“PT断线”报警灯亮。功率变送器电压自动切换至TV2,功率测量正常。

5、10:36励磁系统调节器由通道A运行自动切换至通道B运行。(检查C相电压由50.19继续下降至48V)

二)励磁调节器PT断线未报警原因分析

经咨询,ABB PT断线判据为20ms三相电压计算值低于额定值10%。厂家试验室模拟,单相电压下降30%才会报警,因此在本次事件中励磁调节器TV断线报警不会来。

励磁调节器PT慢熔判据为励磁调节器A、B套三相电压计算值相差5%。厂家试验室模拟,单相电压下降15.2%才会报警,最初C相电压50.19(下降13.7%)未达到慢熔定值,10:36分C相电压下降至48V(下降16.8%),达到定值,因此PT慢熔动作,调节器由通道A运行自动切换至通道B。

三)发电机无功突变原因分析

由于励磁调节器A通道中发电机TV1的C相电压突然降低,励磁调节器感受机端电压下降,快速增加励磁,励磁电压由322V升高至519.76V,励磁电流由4550A最高至6202A,发电机无功由265MVar最高突升至539.2MVar,发电机机端电压27.6KV升至28.6KV。

四)发电机TV1检查情况

停机检查TV1 C相本体无损伤、变形,测量TV1保险直阻无穷大,拖出运至试验室进行局放试验、感应耐压试验、直阻、绝缘等试验,试验合格后恢复安装,更换TV1三相保险。

五)发电机TV1保险熔断原因

6号发电机三组电压互感器保险是在4月C修后统一更换,更换前测试直流电阻均为340欧,此次保险在运行熔断,但PT本体检查无异常,初步判断为保险质量问题。

四、结论

经过上述分析确定发电机机端TV1 C相电压异常时,励磁调节器及继电保护装置动作行为正确。TV1的C相电压异常的原因是PT一次保险质量不合格,运行中出现慢熔

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